Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.18419/opus-12809
Authors: Benz, Maximilian
Title: Automatisierbare direkte Kalibrierung von Materialmodellen auf Basis digitaler Bildkorrelation
Issue Date: 2022
Publisher: Stuttgart : Institut für Baustatik und Baudynamik, Universität Stuttgart
metadata.ubs.publikation.typ: Dissertation
metadata.ubs.publikation.seiten: xxviii, 211
Series/Report no.: Bericht / Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart;75
URI: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-ds-128289
http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/12828
http://dx.doi.org/10.18419/opus-12809
ISBN: 978-3-00-073726-8
Abstract: Materialmodelle, die sich zur Vorhersage des komplexen mechanischen Verhaltens von Thermoplasten in Crashsimulationen eignen, sind zwar seit einiger Zeit verfügbar, doch sehr aufwendig zu kalibrieren. Da viele ihrer Parameter nicht direkt in Versuchen gemessen werden können, erfolgt die Anpassung üblicherweise iterativ durch Reverse Engineering mit Optimierungsmethoden. Allerdings ist die hierzu erforderliche Einschränkung des Lösungsraums durch analytische Beziehungen regelmäßig entweder zu restriktiv oder zu extensiv. Insbesondere die Prognose des Dehnungsfelds, welches die Grundlage für die Versagenscharakterisierung bildet, ist deshalb häufig ungenügend. In dieser Arbeit wird ein Verfahren entwickelt, um die Parameter entsprechender Materialmodelle in automatisierbarer Art und Weise optimal und umfassend direkt zu kalibrieren. Iterative Schemata im Sinne von Reverse Engineering werden dabei nicht verwendet. Der Kern des Verfahrens besteht aus dem Aufstellen und Lösen modellspezifischer Differentialgleichungen, deren Eingangsgrößen aus mit digitaler Bildkorrelation erfassten Versuchen stammen. Ausgearbeitet wird es für ein isotropes Materialmodell, welches speziell zur Simulation von Thermoplasten konzipiert ist und viskoelasto-viskoplastisches Werkstoffverhalten in Kombination mit kompressibler Plastizität unterstützt. Im verwendeten Solver LS-DYNA steht es unter der Bezeichnung SAMP-1 bzw. *MAT_187 zur Verfügung. Die durchgeführten Untersuchungen konzentrieren sich auf eine optimale Prognosegüte für dünnwandige Strukturen sowie Zugversuche. Anhand von vier Thermoplasten, die die höchsten unterstützten Komplexitätsgrade des gewählten Materialmodells reflektieren, wird die Anwendbarkeit des Verfahrens demonstriert.
Appears in Collections:02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dissertation_Maximilian_Benz.pdf33,49 MBAdobe PDFView/Open


Items in OPUS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.